内容正文:
第二章 声音与环境
2.2 音 调
如图是山东济南章丘洛庄汉墓出土的西汉时期的编钟,直到今天仍
然可以用来演奏。经过专家鉴定,这套编钟是“双音钟”,用相同力度轻
轻敲击同一个甬钟的正面和侧面,可以发出两种不同的声音。你知道这
里的“不同”是指声音的哪种特性吗?
1. 知道声音的高低——音调。
2. (重难点)知道决定音调高低的因素,了解不同音调的声音在波
形上的差异。
3. 知道影响弦乐器音调高低的因素。
1. 音调:物理学中,把声音的高低叫做 。声源振动次数
和所用时间之比称为 ,用 表示。频率的单位是 ,简称 ,符号是 。
影响因素:声音的高低与声源振动的频率有关。声源振动的频率越
高,音调 ;声源振动的频率越低,音调 。
2. 弦乐器的音调高低与弦的 、 和 等有关。
音调
频率
f
赫兹
赫
Hz
越高
越低
长短
粗细
张紧程度
3. 人的发声频率范围约为 Hz,能“听到”声音的频
率范围为 Hz。
85~1 100
20~20 000
声音的高低——音调
如图所示,将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌边,用
手拨动钢尺,听它发出的声音,同时注意观察钢尺振动的快慢;改变钢
尺伸出桌边的长度,再次拨动,使钢尺每次的振动幅度大致相同。
(1)本实验中听到的声音应该是 (填序号)。
A. 钢尺伸出桌面部分振动发出的
B. 钢尺拍打桌面发出的
A
(2)实验时,钢尺伸出桌面的长度越长,振动越 ,发出声音
的音调越 ,说明音调的高低与声源振动的 有关。
(3)使钢尺每次的振动幅度大致相同,所用的物理实验方法是
。
慢
低
频率
控制变量法
[生活物理]如图所示,在同一个轴上固定着三个齿数不同的齿
轮。当齿轮旋转时,用纸片分别接触齿轮,使纸片发出声音的音调最高
的是 (选填“上层”“中间”或“下层”)的齿轮。某种昆虫靠翅膀振
动发声,如果这种昆虫的翅膀在10 s内振动了3 500次。则它振动的频率
是 Hz,人类 (选填“能”或“不能”)听到这种声音。
下层
350
能
用波形比较频率
如图所示是几种声音输入示波器上时显示的波形,音调相同
的两种声音是( D )
A. 甲、乙 B. 甲、丙
C. 乙、丁 D. 丙、丁
D
用波形图比较频率:波形较稀疏,声音的振动频率较低,音调较
低;波形较密集,声音的振动频率较高,音调较高。
琴弦A的振动频率是175 Hz,琴弦B的振动频率是350
Hz,将琴弦A、B发出的声音输入到同一示波器上,显示的波形图如图
甲、乙所示,则图 (选填“甲”或“乙”)是琴弦A发声的波形图。
甲
探究影响弦乐器音调的因素
[实验探究]吉他是由两端固定的琴弦振动而发声的。某物理兴
趣小组想探究钢制琴弦发出声音的音调与琴弦的长短、粗细、松紧是否
有关,于是找来两根粗细不同的同材质钢丝,设计了如图所示的装置,
拨动枕木AB间的钢丝,用仪器测出发声频率。实验数据如下表所示:
实验编号 1 2 3 4
钢丝的粗细 粗 细 细
AB间距L/cm 50 50 50 30
铁块个数 3 3 4 4
频率f/Hz 375 420 455 480
(1)分析实验数据可知,第 次实验中钢制琴弦发声的音调最高。
(2)若想“探究钢制琴弦音调与琴弦粗细的关系”,应比较实验编号 中的两组数据。
(3)比较实验2、3两组中的数据,可以探究钢制琴弦音调与琴弦 (选填“粗细”“松紧”或“长短”)的关系。
4
1、2
松紧
实验编号 1 2 3 4
钢丝的粗细 粗 细 细
AB间距L/cm 50 50 50 30
铁块个数 3 3 4 4
频率f/Hz 375 420 455 480
(4)若想“探究钢制琴弦音调与琴弦长短”的关系,实验编号4中,应
选用 (选填“细”“粗”或“粗细均可”)的钢丝。分析实验数据,可初
步得出,材质相同的琴弦粗细、松紧程度相同时,琴弦越 ,音
调越高。
细
短
实验编号 1 2 3 4
钢丝的粗细 粗 细 细
AB间距L/cm 50 50 50 30
铁块个数 3 3 4 4
频率f/Hz 375 420 455 480
2. 如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦
常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出不同音调的声
音,其原因是( C )
A. 琴声在空气中的传播速度改变
B. 琴弦振动的幅度发生了变化
C. 琴弦振动的频率发生了变化
D. 琴身和琴弦的材质比较特殊
C
3.如图所示的二胡是一种中国传统拉弦乐器,有两根弦,始于唐
朝,至今已有一千多年的历史。为使二胡发出声音的音调变高,可采取
的办法是( A )
A. 把琴弦绷紧些
B. 增加琴弦的长度
C. 改用更粗的琴弦
D. 增大拉弦的力度
A
1. 如图是楼梯中的一部分,从A到B是长短不同的铁护栏,一个同
学用一根小木棒迅速从B到A逐一敲过铁护栏栏杆,此过程中,一定发
生改变的是声音的( A )
A. 音调
B. 响度
C. 音色
D. 速度
A
2.下列做法中,不能改变音调的是( D )
A. 甲图,用同一张卡片先后以不同的速度划过梳齿
B. 乙图,用相同力度敲击大小不同的编钟
C. 丙图,改变杯内水量,用湿手摩擦杯口发声
D. 丁图,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用大小不同的力拨动钢尺
D
3.“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”是唐代诗人白居易所书
《琵琶行》中的两句诗词,从物理学的角度来看,弹琴之前“转轴”是为
了改变弦的松紧程度,从而改变弦发声的 ,琴弦越紧,振动
频率越 ,音调越高。1 min内琴弦振动15 000次,则振动频率
为 Hz。
音调
快
250
4.如图为相同的时间内不同音调的波形图,比较甲、乙两图,频
率大的是图 ,音调高的是图 。
甲
甲
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